HJ668-2013水质总氮的测定流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法.pdf

'中华人民共和国国家环境保护标准HJ668-2013水质总氮的测定流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法Waterquality-Determinationoftotalnitrogenbyflowinjectionanalysis（FIA）andN-(1-naphthyl)ethylenediaminedihydrochloridespectrophotometry（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2013-10-25发布2014-01-01实施环境保护部发布 目次前言.................................................................................................................................................II1适用范围..................................................................................................................................12规范性引用文件......................................................................................................................13方法原理..................................................................................................................................14干扰和消除..............................................................................................................................15试剂和材料..............................................................................................................................26仪器和设备..............................................................................................................................37样品..........................................................................................................................................38分析步骤..................................................................................................................................39结果计算与表示......................................................................................................................410精密度和准确度......................................................................................................................411质量保证和质量控制..............................................................................................................512注意事项..................................................................................................................................6附录A（资料性附录）过硫酸盐提纯方法........................................................................................7I 前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，保护环境，保障人体健康，规范水中总氮的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定水中总氮的流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法。本标准为首次发布。本标准附录A为资料性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：苏州市环境监测中心站和常熟市环境监测站。本标准验证单位：北京市环境保护监测中心、南通市环境监测中心站、江苏省海洋水产研究所、苏州市自来水公司水质检测中心、镇江市环境监测中心站和常熟市环境监测站。本标准环境保护部2013年10月25日批准。本标准自2014年1月1日起实施。本标准由环境保护部解释。II 水质总氮的测定流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法1适用范围本标准规定了测定水中总氮的流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法。本标准适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中总氮的测定。当检测光程为10mm时，本方法的检出限为0.03mg/L（以N计），测定范围为0.12mg/L~10mg/L。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。HJ/T91地表水和污水监测技术规范HJ/T164地下水环境监测技术规范3方法原理3.1流动注射分析仪工作原理在封闭的管路中，将一定体积的试料注入连续流动的载液中，试料和试剂在化学反应模块中按规定的顺序和比例混合、反应，在非完全反应的条件下，进入流动检测池进行光度检测。3.2方法化学反应原理在碱性介质中，试料中的含氮化合物在95℃±2℃、紫外线照射下，被过硫酸盐氧化为硝酸盐后，经镉柱还原为亚硝酸盐；在酸性介质中，亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应，然后与盐酸萘乙二胺偶联生成紫红色化合物，于540nm处测量吸光度。参考工作流程图，见图1。1蠕动泵2加热池（95℃）3紫外消解装置4除气泡装置5注入阀6反应圈7镉柱8检测池10mm540nmR1消解溶液（5.16）R2四硼酸钠缓冲溶液（5.17）R3氯化铵缓冲溶液（5.18）R4显色剂（5.19）C载液（5.27）S试样W废液图1流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法测定总氮参考工作流程图4干扰和消除4.1样品中含有高浓度的有机物时，会消耗过硫酸钾氧化剂，使总氮的测定结果偏低，可通1标准分享网www.bzfxw.com免费下载 过稀释样品来消除影响，但需通过多个稀释比测定结果的一致性或加标回收实验来确认。4.2当样品中铜离子、铁离子、六价铬离子和氯离子浓度分别不大于100mg/L、250mg/L、100mg/L和10000mg/L时，对总氮的测定无影响。5试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。实验用水为新鲜制备、电阻率大于10MΩ·cm（25℃）的无氨水。除标准溶液外，其他溶液和实验用水均用氦气（5.28）或超声除气。5.2盐酸：ρ(HCl)=1.18g/ml。5.3磷酸：ρ(H3PO4)=1.69g/ml。5.4硫酸：ρ(H2SO4)=1.84g/ml。5.5氢氧化钠（NaOH）。5.6过硫酸钾（K2S2O8）。5.7十水合四硼酸钠（Na2B4O7·10H2O）。5.8氯化铵（NH4Cl）。5.9二水合乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA·2H2O）。5.10磺胺（C6H8N2O2S）。5.11盐酸萘乙二胺（C12H16Cl2N2）。5.12硝酸钾（KNO3）：优级纯，在105℃℃±5下干燥恒重后，保存在干燥器中。5.13亚硝酸钾（KNO2）。5.14氨基乙酸（甘氨酸，H2NCH2COOH）：阴凉处密闭保存。5.15氢氧化钠溶液：c(NaOH)=15mol/L称取600g氢氧化钠（5.4）溶于水中，用水稀释至1L。5.16消解溶液：称取49.0g过硫酸钾（5.6）溶于900ml水中，再加入10.0g十水合四硼酸钠（5.7），用水稀释至1000ml，混匀。该溶液室温储存，可稳定1个月。5.17四硼酸钠缓冲溶液（pH=9.0）称取25.0g十水合四硼酸钠（5.7）溶于900ml水中，用氢氧化钠溶液（5.15）调节溶液pH至9.0，用水稀释至1000ml，混匀。该溶液室温储存，可稳定1个月。5.18氯化铵缓冲溶液（pH=8.5）称取85.0g氯化铵（5.8）和1.0g二水合乙二胺四乙酸二钠（5.9）溶于800ml水中，用水稀释至1000ml，混匀。用氢氧化钠溶液（5.15）调节溶液pH值至8.5，该溶液在4℃下保存，可稳定1个月。5.19显色剂量取100ml磷酸（5.3）溶于600ml水中，加入40.0g磺胺（5.10）和1.0g盐酸萘乙二胺（5.11），用水稀释至1000ml，混匀，盛于棕色瓶中。该溶液在4℃下保存，可稳定1个月。但若发现溶液的颜色变成粉红色，应立即停用。5.20硝酸钾标准贮备液：ρ(N)=1000mg/L称取7.218g硝酸钾（5.12）溶于水中，转移至1000ml容量瓶，用水定容并混匀，盛于2 试剂瓶。该溶液在4℃下避光保存，至少可稳定6个月。5.21硝酸钾标准中间溶液：ρ(N)=100mg/L量取10.00ml硝酸钾标准贮备液（5.20）于100ml容量瓶中，用水定容并混匀，盛于试剂瓶。该溶液在4℃下避光保存，可稳定1个月。5.22硝酸钾标准使用溶液：ρ(N)=10.0mg/L准确量取10.00ml硝酸钾标准溶液（5.21）于100ml容量瓶中，用水定容并混匀，盛于试剂瓶。该溶液在4℃下避光保存，可稳定7d。5.23氨基乙酸标准贮备溶液：ρ(N)=1000mg/L称取5.360g氨基乙酸（5.14）溶于水中，转移至1000ml容量瓶中，用水定容并混匀，盛于试剂瓶。该溶液在4℃下避光保存，可稳定3个月。5.24氨基乙酸标准使用溶液：ρ(N)=10.0mg/L准确量取氨基乙酸标准贮备溶液（5.23）10.00ml于1000ml容量瓶中，用水定容并混匀。临用时现配。5.25亚硝酸钾标准贮备溶液：ρ(N)=1000mg/L称取6.079g亚硝酸钾（5.13）溶于水中，转移至1000ml容量瓶中，用水定容并混匀，盛于棕色瓶中。该溶液在4℃下密闭贮存，至少可稳定1个月。5.26亚硝酸钾标准使用溶液：ρ(N)=10.0mg/L准确量取10.0ml亚硝酸钾标准贮备溶液（5.25）于1000ml容量瓶中，用水定容并混匀。临用时现配。5.27载液：无氨水。5.28氦气：纯度≥99.99%。6仪器和设备6.1流动注射分析仪：自动进样器、化学反应单元（即分析模块、通道，由蠕动泵、注入阀、反应管路、紫外消解装置、镉柱等部件组成）、检测单元（流通检测池光程为10mm）及数据处理单元。6.2天平：精度为0.0001g。6.3pH计：精度为0.02。6.4超声波机：频率40KHz。6.5一般实验室常用仪器和设备。7样品按照HJ/T91和HJ/T164的相关规定采集和保存样品。采样前用水清洗所有接触样品的器皿。将样品采集于聚乙烯或玻璃瓶中，加硫酸（5.4）酸化至pH≤2，常温下可保存7d。或采集于聚乙烯瓶中，于-20℃下冷冻，可保存1个月。8分析步骤8.1仪器的调试按仪器说明书安装分析系统、设定工作参数、操作仪器。开机后，先用水代替试剂，检查3标准分享网www.bzfxw.com免费下载 整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性。待基线稳定后（约20min），系统开始进试剂，待基线再次稳定后，进行8.2~8.4。8.2校准8.2.1标准系列的制备分别移取适量的硝酸钾标准溶液（5.21），用水稀释定容至100ml，制备6个浓度点的标准系列。总氮质量浓度分别为：0.00mg/L、0.15mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L和10.0mg/L。8.2.2校准曲线的绘制取适量标准系列溶液（8.2.1），分别置于样品杯中，由进样器按程序依次从低浓度到高浓度取样、测定。以测定信号值（峰面积）为纵坐标，对应的总氮质量浓度（以N计，mg/L）为横坐标，绘制校准曲线。8.3测定按照与绘制校准曲线相同的条件，进行试样的测定。注：若样品总氮含量超出校准曲线检测范围，应取适量样品稀释后上机测定。8.4空白试验取适量实验用水代替试样，按照8.3步骤进行空白试验。9结果计算与表示9.1结果计算样品中总氮的质量浓度（以N计，mg/L）按照公式（1）进行计算。ya−ρ=×f（1）b式中：ρ——样品中总氮的质量浓度，mg/L；y——测定信号值（峰高）；a——校准曲线方程的截距；b——校准曲线方程的斜率；f——稀释倍数。9.2结果表示当测定结果小于1.00mg/L时，结果保留到小数点后二位，大于等于1.00mg/L时，结果保留三位有效数字。10精密度和准确度10.1精密度6家实验室分别对总氮浓度为0.10mg/L、1.22mg/L、2.99mg/L的统一样品进行测定：实验室内的相对标准偏差分别为1.0%~9.1%，0.6%~6.1%和0.6%~6.7%；实验室间的相对标准偏差分别为3.3%，2.4%，1.7%；重复性限分别为：0.02mg/L，0.07mg/L，0.08mg/L；再现性限分别为：0.03mg/L，0.10mg/L，0.16mg/L。10.2准确度4 6家实验室分别对总氮浓度为0.50±0.06mg/L、1.22±0.09mg/L、2.99±0.016mg/L的有证标准溶液进行测定：相对误差分别为：0.4%~8.3%，0.0%~5.7%，0.3%~3.0%；相对误差最终值分别为：3.6%±5.8%，1.4%±4.4%，1.3%±2.4%。6家实验室分别对总氮浓度为0.25mg/L~2.94mg/L、0.53mg/L~3.58mg/L、0.67mg/L~5.34mg/L的3种实际样品进行加标回收测定，加标回收率分别为：98.0%~108%，92.0%~103%，90.0%~108%；加标回收率最终值分别为：103%±7.2%，97.9%±8.0%，96.6%±14.3%。11质量保证和质量控制11.1空白试验每批样品须至少做2个空白样，空白值不得超出方法检出限。否则应查明原因，重新分析直至合格之后才能测定样品。11.2校准有效性检查每批样品分析均须绘制校准曲线，校准曲线的相关系数γ≥0.995。每分析10个样品需用一个校准曲线的中间浓度溶液进行校准核查，其测定结果的相对偏差应≤5%，否则应重新绘制校准曲线。11.3精密度控制每批样品应至少测定10%的平行双样，样品数量少于10个时，应至少测定一个平行双样。当样品的总氮浓度≤1.00mg/L时，平行样的允许相对偏差应≤10%；当总氮浓度>1.00mg/L时，平行样的允许相对偏差应≤5%。11.4准确度控制每批样品应至少测定10%的加标样品，样品数量少于10个时，应至少测定一个加标回收样品，加标回收率应在80~120%之间。必要时，每批样品至少带一个已知浓度的质控样品，测试结果应在其给出的不确定度范围内。11.5系统性能检查11.5.1紫外消解效率检验定期测量氨基乙酸标准使用溶液（5.24）以验证方法的消解效率。一般3个月检查1次。先校准系统（8.2），然后平行测定氨基乙酸标准使用溶液（5.24）与硝酸钾标准使用溶液（5.22）。按公式（2）计算消解效率R，R应大于90%。ρ1R=×100%（2）ρ2式中：R——消解效率，%；ρ1——氨基乙酸标准使用溶液（5.24）的测定结果，mg/L；ρ2——硝酸钾标准使用溶液（5.22）的测定结果，mg/L。11.5.2镉柱还原能力检验当发现镉柱颜色变银灰色或有白色沉淀物时，需进行镉柱还原能力检验。测试中关闭紫外灯，用水代替消解溶液（5.16）。按照与样品测定相同的步骤，分别测量氮含量相同的亚硝5标准分享网www.bzfxw.com免费下载 酸钾溶液（5.26）和硝酸钾标准使用溶液（5.22）。如果后者测定结果比前者低10%以上，则需更换镉柱。一般1个月检查1次。注：当有证标准物质的测定结果低于其不确定度范围的下限时，需进行11.5。12注意事项12.1因流动注射分析仪流路管径较细，不适用于测定含悬浮物颗粒物较多或颗粒粒径大于250µm的样品。12.2试剂和环境温度影响分析结果，冰箱内贮存的试剂应放置至室温（20±5℃）后再使用，分析过程中室温最好保持20℃以上，以防止消解溶液（5.16）溶质析出堵塞管路，且温度波动不能超过±2℃。12.3配制消解溶液（5.16）和四硼酸钠缓冲溶液（5.17）时，加热助溶温度必须控制在60℃以下。12.4为减小基线噪音，试剂应保持澄清，必要时应过滤。封闭的化学反应系统若有气泡会干扰测定，因此，除标准溶液外的所有溶液须除气，可采用氦气除气1min或超声除气30min。12.5试剂质量会影响空白值，当空白值超出检出限，校准曲线低浓度点（0.15mg/L）检测值大于10%控制限时，需对过硫酸钾进行提纯，提纯方法见附录A。12.6每次分析完毕后，须用纯水对分析管路进行清洗，并及时将流动检测池中的滤光片取下放入干燥器中，防尘防湿。12.7不同型号的流动分析仪可参考本标准选择合适的仪器条件。6 附录A（资料性附录）过硫酸盐提纯方法A.1试剂和设备A.1.1过硫酸钾。A.1.2滤纸或砂芯漏斗（G2）。A.1.3烧杯。A.1.4干燥器。A.2操作步骤称取100g过硫酸钾（A.1.1）放入烧杯中，用500ml70℃～80℃的无氨水溶解。溶液自然冷却至室温后，再置于冰水浴中45min～60min。用滤纸或砂芯漏斗（G2）过滤，将已重结晶的过硫酸钾置于干燥器中干燥。必要时，重复上述操作。注：整个提纯过程应避免环境的氨污染；滤纸或砂芯漏斗用前须用无氨水洗涤。7'